La progettazione industriale di fronte al tempo del digitale

Il tempo della progettazione industriale

Chi opera nella progettazione industriale è abituato a confrontarsi con orizzonti temporali molto lunghi. Una macchina automatica non viene concepita per rispondere alle esigenze dei prossimi due o tre anni, ma con l'obiettivo di continuare a produrre valore per buona parte della propria vita utile, spesso per vent'anni o più. La robustezza della struttura, l'affidabilità dei componenti, la facilità di manutenzione e la possibilità di intervenire sull'impianto nel tempo sono sempre stati elementi fondamentali del progetto, perché rappresentano le condizioni necessarie affinché una macchina possa accompagnare l'evoluzione di un processo produttivo senza perdere la propria efficacia.

È una filosofia che continua ancora oggi a dimostrare il proprio valore. Non è raro entrare in stabilimenti dove macchine installate molti anni fa continuano a svolgere il proprio lavoro con affidabilità, dopo interventi di manutenzione, sostituzioni di componenti soggetti a usura o revamping mirati. La capacità di progettare sistemi destinati a durare nel tempo rappresenta probabilmente uno degli aspetti più solidi della cultura ingegneristica industriale.

Negli ultimi anni, tuttavia, lavorando sia su nuove macchine sia su impianti esistenti che richiedevano aggiornamenti o modifiche, abbiamo iniziato a osservare una situazione che ci ha portato a riflettere. Sempre più spesso, infatti, la macchina non è più soltanto un insieme di componenti meccanici, elettrici e di automazione, ma incorpora tecnologie digitali che sembrano seguire logiche evolutive completamente diverse rispetto a quelle che hanno sempre caratterizzato la progettazione industriale.

Quando i tempi iniziano a divergere

Se osserviamo la situazione nel suo complesso, ci accorgiamo che oggi convivono all'interno della stessa macchina elementi progettati per durare decenni e tecnologie che, per loro natura, evolvono molto più rapidamente. La struttura meccanica mantiene un orizzonte temporale lungo, mentre software, protocolli di comunicazione, piattaforme di supervisione, servizi cloud e strumenti di raccolta dati vengono aggiornati con una frequenza che appartiene al mondo dell'informatica e non a quello della meccanica.

Questa differenza è la fisiologica conseguenza dell'evoluzione tecnologica. La riflessione nasce però quando questa diversa scansione del tempo esce dalla macchina e coinvolge l'intera organizzazione aziendale. Una macchina progettata oggi può essere predisposta per raccogliere dati in tempo reale, dialogare con sistemi gestionali, consentire la teleassistenza o integrarsi con piattaforme cloud, ma dovrà inevitabilmente inserirsi in aziende che hanno costruito le proprie infrastrutture informatiche nel corso di molti anni. Software mantenuti nella stessa versione perché perfettamente integrati con il flusso di lavoro, sistemi gestionali fortemente personalizzati, PC industriali che continuano a funzionare senza aver mai richiesto aggiornamenti significativi o procedure consolidate che nessuno ha interesse a modificare, sono situazioni estremamente comuni. Non perché vi sia resistenza al cambiamento, ma perché ogni aggiornamento introduce costi, verifiche e un inevitabile livello di rischio operativo.

Un'esperienza che ci ha fatto riflettere

Una delle esperienze che più ci ha portato a ragionare su questo tema riguarda un intervento di revamping eseguito su un impianto destinato alla raffinazione dei carburanti. L'obiettivo del progetto era il rimappaggio delle linee dell'impianto, necessario per consentirne la rimessa in funzione dopo un lungo periodo di fermo. Durante l'intervento si rese necessario sostituire alcune valvole di controllo e la scelta fu quella di installare componenti sostanzialmente identici a quelli presenti da oltre vent'anni, mantenendo invariata l'architettura esistente.

Non si trattava di una decisione sbagliata. Al contrario, era probabilmente la soluzione più coerente con gli obiettivi, i vincoli economici e le esigenze operative di quel progetto. Ciò che ci colpì fu però un'altra considerazione. Ci chiedemmo se un intervento di quel tipo avrebbe potuto rappresentare anche il primo passo di una strategia evolutiva più ampia, introducendo componenti già predisposti per tecnologie di comunicazione più moderne e utilizzandoli inizialmente come semplici sostituti di quelli esistenti. Una scelta di questo tipo avrebbe consentito, nel tempo, di pianificare la progressiva sostituzione delle altre valvole e, solo in una fase successiva, affrontare anche l'aggiornamento dei sistemi di supervisione e gestione.

Non sappiamo se quella sarebbe stata la soluzione migliore e non è questo il punto. Quell'esperienza ci ha semplicemente fatto riflettere su quanto un intervento di revamping possa essere interpretato non soltanto come il ripristino di ciò che già esiste, ma anche come l'occasione per progettare gradualmente l'evoluzione futura dell'impianto.

Una nuova prospettiva per la progettazione industriale

Proprio osservando situazioni di questo tipo abbiamo maturato una convinzione che, almeno per noi, rappresenta una chiave di lettura interessante. Si afferma spesso che le macchine stiano diventando sempre più software, ma forse questa definizione descrive soltanto una parte del fenomeno. La funzione della macchina rimane profondamente fisica e continua a dipendere dalla qualità della progettazione meccanica. Ciò che sta realmente cambiando è il numero di relazioni che quella macchina instaura con il contesto che la circonda. Oggi una macchina raccoglie dati, comunica con sistemi informativi, dialoga con altre apparecchiature, permette interventi da remoto, alimenta strumenti di analisi e diventa parte di un ecosistema molto più ampio rispetto al passato.

Probabilmente la trasformazione più significativa non consiste nel fatto che la macchina diventi meno meccanica, ma nel fatto che diventi progressivamente un sistema sempre più connesso. Se questa interpretazione fosse corretta, molti dei temi che oggi affrontiamo separatamente, dalla cybersecurity alla manutenzione predittiva, dall'intelligenza artificiale all'interoperabilità tra sistemi, potrebbero essere letti come conseguenze della stessa evoluzione. Non fenomeni indipendenti, ma differenti manifestazioni di una macchina destinata a vivere all'interno di un ambiente digitale che continuerà a cambiare molto più rapidamente della macchina stessa.

Progettare la transizione

Forse è proprio questo l'aspetto che merita una riflessione più attenta. Per molti anni la progettazione industriale ha avuto il compito di gestire il tempo della macchina, progettandone affidabilità, durata e manutenzione. Oggi sembra affacciarsi una responsabilità ulteriore: immaginare come quella macchina potrà convivere con un contesto tecnologico destinato a evolvere continuamente. Questo non significa inseguire ogni innovazione o sostituire sistematicamente ciò che funziona. Significa piuttosto chiedersi se alcune decisioni progettuali possano essere prese pensando non soltanto alle esigenze del presente, ma anche alla capacità della macchina di accompagnare, con gradualità, le trasformazioni future.

Il tema non riguarda la singola tecnologia che verrà adottata nei prossimi anni, ma il modo con cui verranno pianificate le transizioni. Ogni revamping, ogni ampliamento e ogni sostituzione di componenti potrebbe diventare l'occasione per preparare il passo successivo, costruendo nel tempo un'evoluzione coerente dell'impianto invece di limitarsi a riprodurre ciò che già esiste. In quest'ottica, un revamping non rappresenta soltanto un'attività di aggiornamento, ma può diventare uno strumento attraverso il quale pianificare la futura evoluzione tecnologica dell'impianto, distribuendo nel tempo investimenti, rischi e cambiamenti.

Considerazioni finali

Le riflessioni contenute in questo articolo non hanno l'obiettivo di anticipare l'evoluzione dell'automazione industriale né di proporre soluzioni valide per ogni contesto. Nascono semplicemente dall'osservazione di situazioni che abbiamo incontrato nel nostro lavoro e dal tentativo di comprenderne le possibili implicazioni progettuali. Potremmo scoprire che alcune di queste considerazioni saranno confermate dall'evoluzione del settore oppure che altre si riveleranno meno rilevanti di quanto oggi immaginiamo. Fa parte del normale processo con cui evolve qualsiasi disciplina tecnica.

Riteniamo però che un cambiamento sia già chiaramente visibile. Per molti anni la progettazione industriale ha gestito il tempo della macchina. Oggi sembra dover iniziare a convivere anche con il tempo del digitale, un tempo molto più rapido, dinamico e difficilmente prevedibile. Forse la vera sfida dei prossimi anni non sarà semplicemente progettare macchine destinate a durare vent'anni, ma progettare macchine capaci di evolvere per vent'anni. Non perché siamo in grado di prevedere il futuro, ma perché sappiamo che il contesto tecnologico continuerà a cambiare molto più rapidamente delle macchine che stiamo progettando oggi.